分析高速公路改擴(kuò)建工程的拼接方案

邱江杰

(泉州市交通工程規(guī)劃建設(shè)管理處，福建 泉州 362000)

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目泉南線改擴(kuò)建里程21.765 km，沙廈高速公路改擴(kuò)建里程11.776 km。項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有泉南線設(shè)計(jì)速度80 km/h，路基寬度24.5 m，雙向四車道。沙廈高速公路(德化連接線路段)設(shè)計(jì)速度80 km/h，路基寬度21.5 m，雙向四車道。全線設(shè)計(jì)荷載：公路-Ⅰ級；設(shè)計(jì)洪水頻率：特大橋1/300；路基及大(中、小)橋1/100。

各段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為：(1)泉南線改擴(kuò)建工程(K0+000～K3+200)，路線長3.2 km，改擴(kuò)建設(shè)計(jì)速度為80 km/h，擴(kuò)建方式為雙側(cè)拼寬，路基寬33.0 m，雙向六車道；(2)泉南線改擴(kuò)建工程(K3+200～K12+453.5)，路線長9.254 km，該擴(kuò)建設(shè)計(jì)速度為100 km/h，擴(kuò)建方式為新建復(fù)線，路基寬26.0 m，雙向四車道；(3)泉南線改擴(kuò)建工程(K12+453.5～K17+800)，路線長5.347 km，改擴(kuò)建設(shè)計(jì)速度為80 km/h，擴(kuò)建方式有三種，其一，雙側(cè)拼寬，路基寬40.5 m，雙向八車道；其二，單側(cè)分離新建，路基寬20.25 m，單向四車道；其三，單側(cè)分離利用，路基寬24.5 m，單向四車道；(4)泉南線改擴(kuò)建工程(K17+800～K21+764.664)，路線長3.96 km，改擴(kuò)建設(shè)計(jì)速度為80 km/h，擴(kuò)建方式為單側(cè)拼寬，路基寬32.5 m，右幅單向四車道+左幅單向兩車道；(5)沙廈高速公路改擴(kuò)建工程(LK0+000～LK11+11.785.812)，路線長11.776 km(斷鏈17.188 m)，該擴(kuò)建設(shè)計(jì)速度為80 km/h，改建方式為新建下行線，路基寬12.75 m，單向兩車道，將現(xiàn)有的高速K0+280～K6+265段更改為單向上行線，單向兩車道+爬坡車道，路基寬21.5 m。

2 路基拼接

2.1 典型斷面

(1)適用于泉南線永春互通至磻溪樞紐段(其路基寬33.0 m)及巖峰樞紐至蓬壺復(fù)合式樞紐段(其路基寬40.5 m)兩側(cè)原位拼寬段。

(2)適用于泉南線蓬壺復(fù)合式樞紐至湯城樞紐互通(其路基寬32.50 m)右側(cè)單側(cè)拼寬段。

2.2 一般路基拼寬

為避免新、老路基之間的拼接處產(chǎn)生應(yīng)力集中，對拼接部位實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，使加寬段和舊路基之間良好銜接，形成完整整體，減少或從根本上避免橫向錯臺及縱裂，在對加寬路基進(jìn)行填筑之前，需在原路基邊坡進(jìn)行臺階開挖，按照從下到上的順序進(jìn)行，每開挖一級就填筑一級；邊坡的開挖寬度應(yīng)達(dá)到100 cm以上；完成對邊坡的開挖施工后，需對原邊坡的實(shí)際壓實(shí)度實(shí)施檢測，若壓實(shí)度不足，應(yīng)及時補(bǔ)壓，直到與設(shè)計(jì)要求相符。在實(shí)際的碾壓過程中，應(yīng)密切注意可能對老路邊坡造成的影響，以免老路面產(chǎn)生開裂等問題。在邊坡開挖完成后應(yīng)立即組織后續(xù)施工，同時采用彩條布進(jìn)行覆蓋遮雨，并采取有效排水措施，做好穩(wěn)定性觀測，確保施工期間保證運(yùn)營安全。除此之外，在路面底部的1.5 m處還應(yīng)設(shè)置土工格柵，其開挖寬度按照2 m嚴(yán)格控制；對于超過4 m的邊坡，需在地表上部30 cm處進(jìn)行土工格柵的設(shè)置；在路基的計(jì)算總沉降數(shù)量超過10 cm但并非軟土段的，需在地表與其上部20 cm處增設(shè)兩道土工格柵。

2.3 石方段控制爆破與開挖方案

在石方開挖段拓寬工程爆破施工過程中應(yīng)做好爆破控制，邊坡采用光面爆破的方法與多層防護(hù)相結(jié)合的方案，為了有效預(yù)防振動和飛石，應(yīng)在與高速公路相靠近的一側(cè)預(yù)留1.0～1.5 m寬的保護(hù)墻，爆破臺階每下降一級都用挖掘機(jī)對防護(hù)墻頂層進(jìn)行防護(hù)，以此不斷下降。為避免滑石、飛石與滾石在施工中進(jìn)入到高速公路的行車界限以內(nèi)，需在爆破中采用炮被覆蓋和排架進(jìn)行防護(hù)。

2.4 老路設(shè)擋墻的拼寬路基

老路設(shè)有路堤墻的段落可在擋墻以外再次設(shè)置擋墻或進(jìn)行放坡填筑施工；老路設(shè)有路肩墻的段落，應(yīng)先將原擋墻削除2 m左右，然后在原擋墻以外采用適宜的填料按照正常邊坡進(jìn)行填筑，或在拼寬之后進(jìn)行路肩墻的設(shè)置，在新老擋墻之間通過填石灌砂和夯實(shí)來減小差異沉降。

2.5 深挖路塹垂直開挖

對于與構(gòu)筑物鄰近的線路和不宜進(jìn)行大量開挖施工的段落，應(yīng)采用錨索擋土墻或者是樁板墻等措施來支擋，以此減少征地和開挖量，減小對原邊坡造成的擾動，以免對上部原坡面造成破壞，保留原徑流條件，同時滿足綠色美觀這一設(shè)計(jì)理念。

邊坡的第一級臺階采用逆作法施工現(xiàn)澆錨索肋板式擋墻或樁板墻互后進(jìn)行開挖后的坡面防護(hù)，坡率按照1∶0.2～1∶0.3嚴(yán)格控制，第二級臺階采用預(yù)應(yīng)力錨索跨徑，在現(xiàn)有坡面進(jìn)行施工；在第二級臺階張拉完成以后開始第一級臺階的開挖，并對錨索擋墻進(jìn)行現(xiàn)澆。

3 路面搭接

在選擇新老路面橫向拼接縫具體位置時，在擴(kuò)建工程中，新老路新街部位的處理是決定路面工程成敗主要環(huán)節(jié)。對于路面拼接縫具體位置和重車作用所在位置及保通之間的關(guān)系，提出以下兩套方案。

方案一：路面拼接縫處在擴(kuò)建后第二車道，也就是客車道的中間。

該方案的優(yōu)點(diǎn)為：因第一和第二車道均為小車道，而第三和第四車道均為重車道，所以將路面上的拼接縫設(shè)于第二車道的中間，能有效防止重車直接作用在拼接縫，以此降低裂縫產(chǎn)生幾率；該方案的缺點(diǎn)為：施工過程中單向車道只余下單車道，施工時的保通壓力相對較大。

方案二：路面拼接縫處在第三車道，也就是重車道的中間。

該方案的優(yōu)點(diǎn)為：將施工保通作為出發(fā)點(diǎn)，將拼接縫推移到硬路肩的中間，能有效保證單向雙車道通行；該方案的缺點(diǎn)為：路面拼接縫處在擴(kuò)建之后的第三車道，會使路面裂縫產(chǎn)生幾率明顯提高。另外，根據(jù)已通車的福泉廈漳高速公路擴(kuò)建工程路面拼接情況可以看出，該路段采用方案二行車時舒適性相對較差。

考慮到該項(xiàng)目的載重汽車軸載較重而且比例相對較大，實(shí)際交通量也很大，因此建議采用方案一。除此之外，為減少新老路之間的差異沉降，防止對路面造成不利影響，原老路土路肩和硬路肩將全部開挖，擴(kuò)建工程的兩條重車道都采用和老路一致的路面結(jié)構(gòu)；在新老路面之間的結(jié)合處，即縱向拼接施工縫，需在拼接層的頂面布置一道寬度為50 cm的經(jīng)編復(fù)合防裂布，其施工工序?yàn)椋簩π吕匣鶎拥谋砻孢M(jìn)行清掃→測量劃線→均勻噴灑熱瀝青粘層油→鋪裝經(jīng)編復(fù)合防裂布→鋪筑新路面。

按照方案一完成路面拼接后，路面整體效果良好。

4 結(jié) 語

綜上所述，目前很多高速公路為適應(yīng)交通量的增加，都面臨到改擴(kuò)建，在改擴(kuò)建過程中，路基和路面的拼接是決定改擴(kuò)建能否取得成功的關(guān)鍵所在，必須引起相關(guān)人員的高度重視。該項(xiàng)目所用改擴(kuò)建拼接方案合理可行，值得類似項(xiàng)目參考借鑒，以保證改擴(kuò)建拼接質(zhì)量。在未來的高速公路拼接方案中，也應(yīng)做好多方案比選，保證施工的可行性和提高施工后的效果。